Telemedicínské aplikace v prostředí vysokorychlostní
sítě CESNET2
Ing. Milan Šárek, CSc., Ing. Jiří Navrátil, CSc., Dr. Ing. Sven Ubik, Mgr. Tomáš Kulhánek, Ivo
Hulínský, Pavel Pečiva
CESNET, z.s.p.o.
TINF 2010, Praha, 30.11.2010
Výzkumný záměr 2004 - 2010 Optická síť národního výzkumu a její nové aplikace
Příklady aplikací:• databáze digitálních obrazů DICOM• kvalitní videokonference (HD, 4k, 3D)• distribuované zpracování dat
Národní síť CESNET2
• DB digitálních obrazů dle standardu DICOM
IP traffic
B-univ.
A-univ.
C-univ.
NRENs
Internet
lighpaths
POP
POP
POP
E2E POP- media conversion (UTP) or …
POP IP POP + standard IP infrastructure
NIX
Czech ISPs
10G
2G10G
l3l2
l4l5
l1
Nové možnosti videokonferencí
– zájem o nové směry, např. stereoskopický přenos obrazu v plné HDTV kvalitě (datový tok kolem 10 Mb/s)
– angiografie, přenos z operačních mikroskopů, operačních robotů
Uplatnění videokonferencí
• předvedení nového vybavení a operačních postupů– opakovaně Live Surgery oční chirurgie– nové podněty: HDTV přenos technologie NBI
(Narrow-Band Imaging), dálkové klinické vyhodnocování foniatrických záznamů (audio, perspektivně videokymogram)
Operativa oftalmologie
• Zásah do zadního segmentu oka (prostor za čočkou)
• Kouzlo pars plana operací – prostup do oka nejméně krvácející tkání, během níž není poškozena rohovka
Angiografické aplikace
• Snímky získané pomocí fundus kamery s definovaným posuvem
Ukázka dvojice snímků
Požadavky na zobrazovací program
• podpora dualhead projekce• možnost posunu stereoskopické báze• možnost prohození snímků pravý- levý
Nové podněty z experimentu
• problém ukázat dovnitř prostorového tvaru• řešit formou ukazovátka v kooperaci se
zobrazovacím programem
Používané formáty zobrazení
Typické datové toky videa 4k
Stream type Data stream Network interface
4K JPEG2000 (DCI) 250 Mbit/s 1 Gbit/s
4K JPEG2000 (DCI) 3D 2x 250 Mbit/s 1 Gbit/s
4K uncompressed 6 Gbit/s 10 Gbit/s
4K uncompressed 3D 12 Gbit/s 40 Gbit/s
Další předpokládaný rozvoj
Stream type Data stream Network interface
8K JPEG2000 1 Gbit/s 10 Gbit/s
8K JPEG2000 3D 2x 1 Gbit/s 10 Gbit/s
8K uncompressed 24 Gbit/s 40 Gbit/s
8K uncompressed 3D 48 Gbit/s 100 Gbit/s
Další pokračování projektů ?
• e-infrastruktura• přenosové rychlosti > 10 Gb/s (40, 100, ...)• objemné datové sklady, využití poznatků z
experimentů• možnosti využití výpočetní kapacity
Požadavky na komunikační infrastrukturu
• pro 3D HD se pohybuje od 10 Mb/s• podle způsobu kódování je potřeba zajistit
požadovanou kvalitu trasy (QoS)• pozor na zpoždění některých kodérů – lze
se setkat se zpožděním až 10 s
Chirurgický robot
Mezinárodní kongres miniinvazivní a robotické chirurgie, 19.10.2010 v Brně
Přenos z operačního robota Da Vinci
z nemocníce v Ústí nad Labem.Celkové zpoždění přenosu 3 ms.
Zobrazením v 3D full HD v prostorách konference na brněnském výstavišti
3D Full HD přenos robotické operace Ústí/L. – Tsukuba (Japonsko)
• 15.-19. listopadu 2010• z Masarykovy nemocnici v Ústí nad Labem do
výpočetního centra KEK v japonské Tsukubě• celkové zpoždění na trase 150 ms• kvalita 3D Full HD s datovým tokem 2,5 Gb/s• použito zařízení MVTP- 4k vyvinuté ve sdružení
CESNET
MVTP- 4k – přenos videa v gigabitových sítích
aplikační rozhranní:4 dual-link HD-SDI inputs4 dual-link HD-SDI outputs
• MVTP-4k je v rámci projektu CESNETu vyvinuto Modular Video Transform Platform pro real-time přenos videa ve kvalitách 4k, 2k and HD přes 10 Gigabit Ethernet,
• zatím se zdá být přenosová rychlost 10 Gb/s příliš exkluzivní, ale stačí porovnat s vývojem sítí za posledních 10 let.
